通过Linux串口实现树莓派与电脑通信

目录

一  串口说明

二  USB—TTL模块

● usb-ttl模块接口 

三  串口通信常用的API

四  修改串口的配置文件 

五  串口通信代码验证

● 发送一个字符/字符串到串口

● 树莓读取串口数据（字符）

● 代码拓展（双方）

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一  串口说明

我在基于全志H6实现Linux串口通信这篇文章中也有详解介绍：点击查看详细内容

① 串口通信经常使用在多机通信中。不管是软件还是硬件，都存在模块化的编程思想。

● 半双工：A传数据给B，B只接收数据，什么也不能做；

● 全双工：A传数据给B的同时，B也能给A传输数据；

② 实现串口多机通信的协议设置：串口号，数据格式和波特率。

● 串口号：CH340软件来接收或生成串口号；

● 波特率：好比人的语速，常用的115200，9600；

● 数据格式：可以比作人交流的语种。数据位；奇偶校验位；停止位。

类似于人和人在交流沟通时，都必须使用同一种语言和语速，这样通信双方才能明白对方的内容。

二  USB—TTL模块

作用：将通信双方识别的电平转换为通信电平。

● 我们常用的单片机，引出来的串口，如果不加其他的接口电路，出来的信号就是TTL电平；

● 如果需要看串口的打印信息，一般是需要接一个上位机的，常规的就是电脑，而现在的电脑一般的通信接口只有USB；

● 对于USB口而言，是没法和TTL串口直接通信的，因为接口不匹配，电平也不匹配，这时候就需要借助其它设备来实现接口与电平的转换；

● 常规操作是使用CH340这种芯片所制作的USB转串口模块，这个模块就可以实现TTL串口和USB之前的转换。

● usb-ttl模块接口 

● RXD ：数据输入引脚，数据接收；

● TXD ：数据发送引脚，数据发送；

接线说明：如图 

在树莓派接入USB-TTL模块时，除了交叉连接RXD和TXD两端，最好在接入GND，保持电平的稳定。

三  串口通信常用的API

头文件：#include

① int serialOpen (char *device, int baud)

作用：打开并初始化串口

● device:串口的地址，在Linux中就是设备所在的目录。默认一般是"/dev/ttyAMA0"。

● baud：波特率，

● 返回值：正常返回文件描述符fd，否则返回-1失败。

② void serialClose (int fd)

作用：关闭fd关联的串口

● fd：文件描述符

③ void  serialPutchar (int fd, unsigned char c)

作用：发送一个字节的数据到串口

● fd:文件描述符

● c:要发送的字符数据

④ void  serialPuts (int fd, char *s)

作用：发送一个字符串到串口

● fd：文件描述符

● s：发送的字符串，字符串要以'\0'结尾

⑤ int   serialDataAvail (int fd)

作用：获取串口缓存中可用的字节数。

● fd：文件描述符

● 返回：串口缓存中已经接收的，可读取的字节数，-1代表错误

⑥ int serialGetchar (int fd)

作用：从串口读取一个字节数据返回。

说明：如果串口缓存中没有可用的数据，则会等待10秒，如果10后还有没，返回-1。所以，在读取前，做好通过serialDataAvail判断下。

● fd：文件描述符

● 返回值：读取到的字符

四  修改串口的配置文件 

在使用串口通信之前，一定要修改相关配置文件，不然容易出错。

① cd /boot/   ：进入系统根目录中的boot目录；

② sudo vim cmdline.tx    ：用超级用户权限打开cmdline.tx文件，内容如图：

③ 删除圈中的部分，保存退出；

④ sudo reboot重启即可 

五  串口通信代码验证

● 发送一个字符/字符串到串口

#include 
#include //串口头文件
#include 

int main()
{
        int fd; //文件描述符

        if(wiringPiSetup() == -1){ //初始化库
                printf("init wiringPi error!\n");
                return -1;

        }

        fd = serialOpen("/dev/ttyAMA0",115200);//初始/打开/创建串口，并设置波特率

        while(1){
        //      serialPutchar(fd,'a'); //发送一个字符
                serialPuts(fd,"hello pi!\r\n"); //发送一个字符串到串口，\r\n串口中换行
                delayMicroseconds(1000000); //延时设置1000000us = 1s，每隔1s就发送
        }
        return 0;
}

● 树莓读取串口数据（字符）

#include 
#include 
#include 

int main()
{
        int fd;
        int cmd;

        if(wiringPiSetup() == -1){
                printf("init wiringPi error!\n");
                return -1;
        }
        fd = serialOpen("/dev/ttyAMA0",115200);

        while(serialDataAvail(fd) != -1){ //初始化serialDataAvail()函数
                cmd = serialGetchar(fd);  //cmd接收该函数的返回值，一个字符
                printf("get data:%c\n",cmd);
        }
        serialClose(fd);//退出
        return 0;
}

● 代码拓展（双方）

#include 
#include 
#include 

int main()
{
        int fd;
        int cmd;

        if(wiringPiSetup() == -1){
                printf("init wiringPi error!\n");
                return -1;
        }
        fd = serialOpen("/dev/ttyAMA0",115200);

        while(serialDataAvail(fd) != -1){ //初始化serialDataAvail()函数
                cmd = serialGetchar(fd);  //cmd接收该函数的返回值，一个字符
                printf("get data:%c\n",cmd);

                if(cmd == '2'){
                        serialPuts(fd,"hello 2\r\n");//串口中换行\r\n结合使用
                }
                if(cmd == '3'){ //树莓收到字符3时，就发送hello 3这个字符串到串口
                        serialPuts(fd,"hello 3\r\n");
                }
                if(cmd == '4'){
                        serialPuts(fd,"hello 4\r\n");
                }
        }
        serialClose(fd);//退出
        return 0;
}